不同果膠酶處理北冰紅冰葡萄汁釀制北冰紅冰酒香氣成分分析

張寶香，舒 楠，金宇寧，趙 瀅，秦紅艷，許培磊，劉迎雪，楊義明，路文鵬

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，吉林長春 130112）

北冰紅山葡萄（BeibinghongVitis amurensis）是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所于1995 年以左優(yōu)紅為母本、山歐F2 代葡萄86-24-53 為父本進(jìn)行種間雜交，從F5 代中選育，于2008 年審定的山葡萄新品種，具有糖高、酸低的優(yōu)良特性，是目前唯一一個不用外加糖源即可釀制干酒和甜酒的山葡萄品種[1]。

冰酒源于德文EISWEIN，自出現(xiàn)已經(jīng)歷了200多年，主要產(chǎn)于加拿大、德國和意大利，可用于釀制冰酒的葡萄品種有雷司令、霞多麗、貴人香、美樂、瓊瑤漿、長相思和威代爾；我國主要以威代爾和北冰紅為原料生產(chǎn)冰酒的地區(qū)有甘肅莫高、遼寧本溪桓仁和寬甸、吉林柳河和集安[2]。

果膠酶是能分解果膠類物質(zhì)的一類酶的總稱，因其可以分解果肉中的果膠類而常被應(yīng)用于葡萄酒的釀造中[3]；在現(xiàn)代葡萄酒釀制過程中，果膠酶作為不可或缺的輔料之一，提高了葡萄的出汁率、澄清度以及增強(qiáng)了花色苷、單寧和香氣物質(zhì)的浸提效果，進(jìn)而有效提高了葡萄酒的品質(zhì)[4-5]。

表1 分析條件

本文利用GC-IMS 研究北冰紅冰葡萄汁經(jīng)不同果膠酶處理后對釀制北冰紅冰葡萄酒香氣影響，進(jìn)一步優(yōu)化北冰紅冰酒的釀制工藝。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

北冰紅冰葡萄采自吉林省集安市鴨江谷酒業(yè)有限公司，果膠酶RF（果膠裂解酶）、BXL（破壁助濾酶）和VR-L（護(hù)色酶）均由德國AB 酶制劑公司生產(chǎn)，酵母由本課題組自選提純優(yōu)化于“左山一”山葡萄果實的優(yōu)勢酵母菌種，北冰紅冰葡萄酒由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所利用上述材料釀制。主要儀器設(shè)備：BSA224S-CW 賽多利斯電子天平（賽多利斯科學(xué)儀器有限公司），帝伯仕20 L、30 L、60 L發(fā)酵罐，F(xiàn)lavourSpec?氣相離子遷移譜聯(lián)用儀（德國G.A.S.公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 酒樣制備

對經(jīng)定量SO2處理的北冰紅冰葡萄汁分別加入果膠酶：

1號樣：果膠酶RF 0.05 mL/kg；

2號樣：果膠酶BXL 0.05 mL/kg；

3號樣：果膠酶 RF 0.025 mL/kg+BXL 0.025 mL/kg；

4號樣：果膠酶VR-L 0.05 mL/kg；

5號樣：果膠酶 RF 0.025 mL/kg+VR-L 0.025 mL/kg；

6號樣：果膠酶 BXL 0.025 mL/kg+VR-L 0.025 mL/kg；

7號樣：果膠酶RF 0.017 mL/kg+BXL 0.017 mL/kg+VR-L 0.017 mL/kg；

8號樣：對照組 不做酶處理。

將各處理組在15℃溫度下靜置24 h后，放入活化好的安琪酵母菌液，發(fā)酵期50 d 左右，再經(jīng)8～10 ℃低溫靜置陳釀期3個月后取樣檢測。

1.2.2 樣品處理

取1 mL酒樣，置于20 mL頂空瓶中，加入10 μL 20 mg/L 4-甲基-2-戊醇（內(nèi)標(biāo)），60℃孵育10 min后進(jìn)樣。

1.2.3 分析條件（表1）

1.2.4 氣相色譜條件（表2）

2 結(jié)果與分析

2.1 不同果膠酶處理北冰紅冰酒揮發(fā)性氣味物質(zhì)指紋圖譜(圖1)

說明：圖中每一行代表一個酒樣中選取的全部信號，每一列代表同一揮發(fā)性有機(jī)物在不同酒樣中的信號峰。

由圖1 可知，通過GC-IMS 技術(shù)檢測到每個酒樣中的44 種香氣物質(zhì)，確定了其中39 種香氣成分及其相對含量；雖然各樣品的香氣成分非常相似，但1 號、6 號樣品與其他樣品的香氣成分含量差異大，如異戊酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸異丁酯、乙酸丙酯、異丁酸乙酯、1-丁醇等含量偏低，而1-己醇、甲醇、丁醛、2-戊酮、2,3-丁二酮的含量稍高。

2.2 不同果膠酶處理北冰紅冰酒風(fēng)味物質(zhì)相似度分析(圖2)

圖1 酒樣的Gallery Plot圖（指紋圖譜）

圖2 樣品的PCA分析圖

由圖2 可知，1 號、6 號樣品與其他樣品中揮發(fā)性香氣物質(zhì)差異較大，而2 號、3 號、4 號、5 號、7 號、8 號6 組樣品揮發(fā)性香氣物質(zhì)相似度比較高，尤其是3號、4號和8號樣。

2.3 不同果膠酶處理北冰紅冰酒香氣物質(zhì)成分分析（表3）

由表3 可知，通過GC-IMS 技術(shù)檢測并確定了其中39 種香氣物質(zhì)及各成分相對含量，7 號樣總揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量最高，為20968.153 μg/L，其次是4 號樣20800.879 μg/L。其中，酯類物質(zhì)有21 種，構(gòu)成香氣物質(zhì)的主要成分，4 號樣品酯類物質(zhì)相對含量高達(dá)9683.24 μg/L，占揮發(fā)性香氣物質(zhì)總含量的46.55 %；醇類物質(zhì)9 種，8 號樣品醇類物質(zhì)相對含量高達(dá)8680.843 μg/L，占揮發(fā)性香氣物質(zhì)成分含量的42.19 %；酸類物質(zhì)2 種，1 號樣相對含量最低1179.493 μg/L，8 號樣相對含量最高2260.92 μg/L，而且后者是前者的1.9 倍；醛類物質(zhì)2 種，3 號樣品中醛類物質(zhì)相對含量較低286.811 μg/L，8 號樣品中相對含量較高332.316 μg/L；酮類物質(zhì)4 種，1 號樣品中酮類物質(zhì)相對含量較高564.065 μg/L；烯類物質(zhì)1 種，具有芳香味的苯乙烯，7 號樣品中該揮發(fā)性香氣物質(zhì)相對含量較高47.613 μg/L。

在8個不同處理樣品中：

1 號樣品中己酸丙酯、丙酸乙酯、正己醇、2,3-丁二酮和3-羥基-2-丁酮5 種成分相對含量高于其他樣品，刺激性氣味的2-甲基-1-丙醇和醋味的乙酸相對含量均低于其他樣品。

2 號樣品中乳酸乙酯、庚酸乙酯、乙酸己酯3 種酯類成分高于其余樣品，3-甲基-1-丁醇、甲醇低于其余樣品。

3 號樣品中芳樟醇高于其余樣品，1-丙醇、正丁醛低于其余樣品。

4 號樣品中乙酸異戊酯、丁酸乙酯、乙酸異丁酯、乙酸丙酯、甲酸乙酯4 種酯類成分明顯高于其余樣品；酯類物質(zhì)相對總含量9683.24 μg/L，占揮發(fā)性物質(zhì)總量的46.55%，且明顯高于其余樣品組。

5 號樣品中具有辛辣味的3-甲基-1-丁醇含量高于其余樣品組。

6 號樣品中辛酸乙酯、己酸甲酯和正乙醇含量

高于其余樣品組。

表3 不同果膠酶處理冰酒香氣成分分析 (μg/L)

續(xù)表3 不同果膠酶處理冰酒香氣成分分析 (μg/L)

7 號樣品中γ-壬內(nèi)酯、己酸乙酯、乙酸（異）戊酯和苯乙烯含量高于其余樣品組。

8 號樣品中正辛內(nèi)酯、異丁酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙醇、異戊酸、苯甲醛7 種香氣物質(zhì)高于其余樣品組，2-戊酮低于其余樣品組。

3 結(jié)論

本文采用GC-IMS 技術(shù)檢測到每個酒樣中的44 種香氣物質(zhì)，確定了其中39 種香氣成分及其相對含量；雖然各樣品的香氣成分非常相似，但指紋圖譜和樣品的PCA 分析圖顯示：1 號、6 號樣品與其他樣品的香氣成分含量差異大，3 號、4 號、8 號樣相似度比較高；7 號樣總揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量最高，4號樣次之，但4 號樣中構(gòu)成香氣的主要酯類和醇類物質(zhì)均高于其余樣品，說明果膠酶VR-L 處理北冰紅葡萄汁釀制的冰酒品質(zhì)相對較好。

GC-IMS 技術(shù)對北冰紅山葡萄原汁經(jīng)不同果膠酶降膠處理后釀制的冰酒香氣成分進(jìn)行測定分析結(jié)果表明，香氣組分基本相同，但相對含量差異較大，說明在冰酒釀制過程中，發(fā)酵基質(zhì)原料對揮發(fā)性香氣物質(zhì)組成起決定性作用，單一輔料果膠酶不同品種對香氣物質(zhì)相對含量具有調(diào)節(jié)作用，進(jìn)而使得不同樣品香氣呈現(xiàn)明顯不同。